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尼龍是什么面料
尼龍是聚酰胺纖維（錦綸）的一種說(shuō)法，可制成長(zhǎng)纖或短纖。錦綸是聚酰胺纖維的商品名稱，又稱耐綸（Nylon）。英文名稱Polyamide（簡(jiǎn)稱PA），其基本組成物質(zhì)是通過(guò)酰胺鍵—[NHCO]—連接起來(lái)的脂肪族聚酰胺。以下是小編整理的尼龍是什么面料，希望對(duì)大家有所幫助。
尼龍是美國(guó)杰出的科學(xué)家卡羅瑟斯(Carothers)及其領(lǐng)導(dǎo)下的一個(gè)科研小組研制出來(lái)的，是世界上出現(xiàn)的第一種合成纖維。尼龍的出現(xiàn)使紡織品的面貌煥然一新，它的合成是合成纖維工業(yè)的重大突破，同時(shí)也是高分子化學(xué)的一個(gè)非常重要里程碑。
該類產(chǎn)品用途廣，是以塑代鋼、鐵、銅等金屬的好材料，是重要的工程塑料；鑄型尼龍廣泛代替機(jī)械設(shè)備的耐磨部件，代替銅和合金作設(shè)備的耐磨損件。適用于制作耐磨零件，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)件，家用電器零件，汽車制造零件，絲桿防止機(jī)械零件，化工機(jī)械零件，化工設(shè)備。如渦輪、齒輪、軸承、葉輪、曲柄、儀表板，驅(qū)動(dòng)軸，閥門、葉片、絲桿、高壓墊圈、螺絲、螺母、密封圈，梭子、套簡(jiǎn)，軸套連接器等。
結(jié)構(gòu)
聚酰胺俗稱尼龍（Nylon），英文名稱Polyamide（簡(jiǎn)稱PA），是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)—[NHCO]—的熱塑性樹(shù)脂總稱，包括脂肪族PA，脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中脂肪族PA品種多，產(chǎn)量大，應(yīng)用廣泛，其命名由合成單體具體的碳原子數(shù)而定。由美國(guó)著名化學(xué)家卡羅瑟斯和他的科研小組發(fā)明的。
分子結(jié)構(gòu)
常用的錦綸纖維可分為兩大類。
一類是由二胺和二酸縮聚而得的聚二酸二胺，其長(zhǎng)鏈分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：
H-[HN(CH2)xNHCO(CH2)yCO]-OH
這類錦綸的相對(duì)分子量一般為17000-23000。根據(jù)所用二元胺和二元酸的碳原子數(shù)不同，可以得到不同的錦綸產(chǎn)品，并可通過(guò)加在錦綸后的數(shù)字區(qū)別，其中前一數(shù)字是二元胺的碳原子數(shù)，后一數(shù)字是二元酸的碳原子數(shù)。例如錦綸66，說(shuō)明它是由己二胺和己二酸縮聚制得；錦綸610，說(shuō)明它是由己二胺和癸二酸制得。
另一類是由內(nèi)酰胺縮聚或開(kāi)環(huán)聚合得到的，其長(zhǎng)鏈分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：
H-[NH(CH2)xCO]-OH
根據(jù)其單元結(jié)構(gòu)所含碳原子數(shù)目，可得到不同品種的命名。例如錦綸6，說(shuō)明它是由含6個(gè)碳原子的己內(nèi)酰胺開(kāi)環(huán)聚合而得。
錦綸6、錦綸66及其他脂肪族錦綸都由帶有酰胺鍵（-NHCO-）的線型大分子組成。錦綸分子中有-CO-、-NH-基團(tuán)，可以在分子間或分子內(nèi)形成氫鍵結(jié)合，也可以與其他分子相結(jié)合，所以錦綸吸濕能力較好，并且能夠形成較好的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。
錦綸分子中的-CH2-(亞甲基）之間因只能產(chǎn)生較弱的范德華力，所以-CH2-鏈段部分的分子鏈卷曲度較大。各種錦綸因今-CH2-的個(gè)數(shù)不同，使分子間氫鍵的結(jié)合形式不完全相同，同時(shí)分子卷曲的概率也不一樣。另外，有些錦綸分子還有方向性。分子的方向性不同，纖維的結(jié)構(gòu)性質(zhì)也不完全相同。
形態(tài)結(jié)構(gòu)
采用熔紡法制得的錦綸在顯微鏡中觀察到的形態(tài)結(jié)構(gòu)具有圓形的截面和無(wú)特殊的縱向結(jié)構(gòu)。在電子顯微鏡下可觀察到絲狀的原纖組織，錦綸66的原纖寬約10-15nm。如用異形噴絲板，可制成各種特殊截面形狀的錦綸，如多角形、多葉形、中空等異形截面。它的聚焦態(tài)結(jié)構(gòu)與紡絲過(guò)程的拉伸及熱處理有密切關(guān)系。不同錦綸的大分子主鏈都由碳原子和氮原子相連而成。
異形纖維可改變纖維的彈性，使纖維具有特殊的光澤與膨松性，并改善纖維的抱合性能與覆蓋能力以及抗起球、減少靜電等性能。如三角形纖維有閃光效應(yīng)；五葉形纖維有肥光般光澤，手感良好，并抗起球；中空纖維由于內(nèi)部有空腔，密度小，保暖性好。
聚酰胺（PA，俗稱尼龍）是美國(guó)DuPont公司最先開(kāi)發(fā)用于纖維的樹(shù)脂，于1939年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。20世紀(jì)50年代開(kāi)始開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)注塑制品，以取代金屬滿足下游工業(yè)制品輕量化、降低成本的要求。聚酰胺主鏈上含有許多重復(fù)的酰胺基，用作塑料時(shí)稱尼龍，用作合成纖維時(shí)我們稱為錦綸，聚酰胺可由二元胺和二元酸制取，也可以用ω-氨基酸或環(huán)內(nèi)酰胺來(lái)合成。根據(jù)二元胺和二元酸或氨基酸中含有碳原子數(shù)的不同，可制得多種不同的聚酰胺，聚酰胺品種多達(dá)幾十種，其中以聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的應(yīng)用最廣泛。
聚酰胺-6、聚酰胺-66和聚酰胺-610的鏈節(jié)結(jié)構(gòu)分別為[NH(CH2)5CO]、[NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]和[NH(CH2)6NHCO(CH2)8CO]。聚酰胺-6和聚酰胺-66主要用于紡制合成纖維，稱為錦綸-6和錦綸-66。尼龍-610則是一種力學(xué)性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料。
PA具有良好的綜合性能，包括力學(xué)性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學(xué)藥品性和自潤(rùn)滑性，且摩擦系數(shù)低，有一定的阻燃性，易于加工，適于用玻璃纖維和其他填料填充增強(qiáng)改性，提高性能和擴(kuò)大應(yīng)用范圍。
PA的品種繁多，有PA6、PA66、PAll、PA12、PA46、PA610、PA612、PA1010等，以及近幾年開(kāi)發(fā)的半芳香族尼龍PA6T和特種尼龍等很多新品種。 尼龍-6塑料制品可采用金屬鈉、氫氧化鈉等為主催化劑，N-乙酰基己內(nèi)酰胺為助催化劑，使δ-己內(nèi)酰胺直接在模型中通過(guò)負(fù)離子開(kāi)環(huán)聚合而制得，稱為澆注尼龍。用這種方法便于制造大型塑料制件。
研發(fā)歷程
1927年美國(guó)最大的化學(xué)工業(yè)公司決定每年支付25萬(wàn)美元作為研究費(fèi)用，并開(kāi)始聘請(qǐng)化學(xué)研究人員。
1928年，該公司成立了基礎(chǔ)化學(xué)研究所，年僅32歲的卡羅瑟斯博士受聘擔(dān)任該所的負(fù)責(zé)人。他主要從事聚合反應(yīng)方面的研究。他首先研究雙官能團(tuán)分子的縮聚反應(yīng)，通過(guò)二元醇和二元羧酸的酯化縮合，合成長(zhǎng)鏈的、相對(duì)分子質(zhì)量高的聚酯。在不到兩年的時(shí)間內(nèi)，卡羅瑟斯在制備線型聚合物特別是聚酯方面，取得了重要的進(jìn)展，將聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量提高到10 000～25 000，他把相對(duì)分子質(zhì)量高于10 000的聚合物稱為高聚物（Superpolymer）。
1930年，卡羅瑟斯的助手發(fā)現(xiàn)，二元醇和二元羧酸通過(guò)縮聚反應(yīng)制取的高聚酯，其熔融物能像制棉花糖那樣抽出絲來(lái)，而且這種纖維狀的細(xì)絲即使冷卻后還能繼續(xù)拉伸，拉伸長(zhǎng)度可達(dá)到原來(lái)的幾倍，經(jīng)過(guò)冷卻拉伸后纖維的強(qiáng)度、彈性、透明度和光澤度都大大增加。
這種聚酯的奇特性質(zhì)使他們預(yù)感到可能具有重大的商業(yè)價(jià)值，有可能用熔融的聚合物來(lái)紡制纖維。然而，繼續(xù)研究表明，從聚酯得到纖維只具有理論上的意義。因?yàn)楦呔埘ピ?00 ℃以下即熔化，特別易溶于各種有機(jī)溶劑，只是在水中還稍穩(wěn)定些，因此不適合用于紡織。
隨后卡羅瑟斯又對(duì)一系列的聚酯和聚酰胺類化合物進(jìn)行了深入的研究。經(jīng)過(guò)多方對(duì)比，選定他在1935年2月28日首次由己二胺和己二酸合成出的聚酰胺-66（第一個(gè)6表示二胺中的碳原子數(shù)，第二個(gè)6表示二酸中的碳原子數(shù)）。這種聚酰胺不溶于普通溶劑，熔點(diǎn)為263 ℃，高于通常使用的熨燙溫度，拉制的纖維具有絲的外觀和光澤，在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上也接近天然絲，其耐磨性和強(qiáng)度超過(guò)當(dāng)時(shí)任何一種纖維。從其性質(zhì)和制造成本綜合考慮，在已知聚酰胺中它是最佳選擇。接著，又解決了生產(chǎn)聚酰胺66原料的工業(yè)來(lái)源問(wèn)題。
1938年10月27日正式宣布世界上第一種合成纖維誕生了，并將聚酰胺66這種合成纖維命名為尼龍(Nylon)。尼龍后來(lái)在英語(yǔ)中成了“從煤、空氣、水或其他物質(zhì)合成的，具有耐磨性和柔韌性、類似蛋白質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的所有聚酰胺的總稱”。
1939年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化后定名為耐綸（Nylon），是最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的合成纖維品種。
尼龍的合成奠定了合成纖維工業(yè)的基礎(chǔ)，尼龍的出現(xiàn)使紡織品的面貌煥然一新。用這種纖維織成的尼龍絲襪既透明又比絲襪耐穿。
1939年10月24日公開(kāi)銷售尼龍絲長(zhǎng)襪時(shí)引起轟動(dòng)，被視為珍奇之物爭(zhēng)相搶購(gòu)。很多底層女人因?yàn)橘I不到絲襪，只好用筆在腿上繪出紋路，冒充絲襪。人們?cè)谩跋笾虢z一樣細(xì)，象鋼絲一樣強(qiáng)，象絹絲一樣美”的詞句來(lái)贊譽(yù)這種纖維，到1940年5月，尼龍纖維織品的銷售遍及美國(guó)各地。
從第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)直到1945年，尼龍工業(yè)被轉(zhuǎn)向制降落傘、飛機(jī)輪胎簾子布、軍服等軍工產(chǎn)品。由于尼龍的特性和廣泛的用途，第二次世界大戰(zhàn)后發(fā)展非常迅速，尼龍的各種產(chǎn)品從絲襪、衣服到地毯、繩索、漁網(wǎng)等，以難以計(jì)數(shù)的方式出現(xiàn)。尼龍是三大合成纖維之一。
1958年4月，第一批中國(guó)國(guó)產(chǎn)己內(nèi)酰胺試驗(yàn)樣品終于在遼寧省錦西（現(xiàn)遼寧省葫蘆島）化工廠試制成功。產(chǎn)品送到北京纖維廠一次抽絲成功，從此拉開(kāi)了中國(guó)合成纖維工業(yè)的序幕。因?yàn)樗Q生在錦西（現(xiàn)遼寧省葫蘆島）化工廠，所以這種合成纖維后來(lái)就被命名為“錦綸”，也就是尼龍。由于錦綸在當(dāng)時(shí)一窮二白的新中國(guó)建國(guó)初期具有重要的國(guó)防軍事用途，因此錦綸誕生的意義不言而喻。
尼龍纖維是多種人造纖維的原材料。硬的尼龍被用在建筑業(yè)中。用尼龍制成的熱氣球，可以做得很大。
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